[发明专利]生产连续玄武岩纤维的自动控制系统

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种利用信息技术和网络技术对连续玄武岩纤维的生产进行自动控制的系统。

背景技术

“窑”工业是高耗能、高排放的工业，关于“窑”的节能减排是一项世界关注的问题。“一窑多炉，一炉漏板多孔目”是来自古典的陶瓷窑的中央集中燃烧的理念的现代版，有“大锅饭”的传统观念，目前行业存在的现实是既不能保证玄武岩纤维的质量，更谈不上产量与节能。申请号为200610012252.2，于2006年11月29日公开且公开号为CN1868940A，发明名称为“生产玄武岩纤维长丝的大型池窑”的中国发明专利申请中，采用1个大型池窑，内置8个铂-铑合金炉(即漏板)，每漏板具有1000目，将大量玄武岩石头熔化于一炉，据说可节能1/3～1/2，而且可大大提高产量。但是，由于池窑较大，环境温度不易控制，由于玄武岩所具有的特殊物理性能，难以保证玄武岩石头的熔融程度均一。这将导致玄武岩连续长纤维品质的下降，能耗也随之增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供生产连续玄武岩纤维的自动控制系统，该自动控制系统能精细控制漏板及整个炉膛空间均匀的温度、进料等参数，从而在生产工艺流程中精密地监控其拉丝品质，并降低能耗。

本发明的目的通过下述技术方案实现：生产连续玄武岩纤维的自动控制系统，其特征在于：包括若干个组成阵列的用于熔化玄武岩的窑胞单元，以及分别与若干个窑胞单元电连接的中央控制器；每个窑胞单元包括对窑胞单元的工作参数、输入和输出参数进行监控的监控模块，用于实现监控模块与中央控制器通信的总线模块；中央控制器用于将工作参数、输入和输出参数与预设值进行比较，并根据比较结果对工作参数、输入和输出参数进行控制。

所述窑胞单元设有单个漏板。

所述监控模块包括水温监控模块、进料监控模块、温度监控模块、燃气监控模块、电力监控模块、品质监控模块，其中水温监控模块、进料监控模块分别与窑胞单元电连接，温度监控模块分别与窑胞单元和漏板电连接，燃气监控模块、电力监控模块、品质监控模块分别与漏板电连接。

所述漏板目数优选为400目；漏板进一步优选铂铑合金比例的漏板。

所述中央控制器为嵌入式微处理器。

较佳地，所述窑胞单元的数量为10个。

本发明的原理：

1、只有“中央集中熔化大窑池”才能节能的传统理念是一种误解；节能的物理实质不是“大锅饭”，而是，精密测控耗散(无效)热量与有功(有效)热量之比例——热效因子，这是本质；本发明采用分布式“窑胞单元”的“大阵列”进行科学的热量定量管理与集中监控，相对与集中大窑比较，明显要节能；

2、分布式“窑胞单元”的集中“大阵列”，其优点在于：“窑胞单元”比“大窑池”更能监控与保障连续玄武岩纤维的品质；其熔融玄武岩成丝通道不同于大窑池，它能实现监控整个漏板载体及其覆盖空间的准确的均衡的温度环境；保证单个“窑胞”所需求的最佳熔融温度，就能实现纤维的优异品质，就是要保证成丝前的温度环境与成丝最佳路程的温度高度一致性；

3、对每个“窑胞单元”多点温度环境参数的测量，采用信息技术(IT)方法并安置相应的检测传感器，监测参量主要有供电流量、燃气量、水流量、进料量、多点温度、纤维参量、纤维输出量、故障报警、紧急预案以及安全报警等等；对“窑胞单元”阵列的分布式数据，用网络技术(NT)传输进行集中监控，实现全自动化生产，既能保证纤维品质又能提高纤维产出；除了在“窑胞单元”小系统中精密测控全流程，提高有功(有效)热量与耗散(无效)热量之比-热效因子外，对“窑胞单元”阵列大系统中对整体环境作特殊的封闭式设计进行热保温，以求得全面节能；

4、由于熔融的热能是由市电网电力与管道燃气提供，两者是容易进行可测控、可网络(NT)化的，这一优点可以很方便地用于“窑胞单元-大阵列”技术方案，会同全部测控数据的IT/NT化，就能实现节能生产高品质连续玄武岩纤维的“较低目数漏板、窑胞单元、大阵列”方法中的物料流、热能流、信息流、产销流等等的全IT/NT自动化。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明所述的系统实现了连续玄武岩纤维的自动化生产，而且节能、减排，得到的连续玄武岩纤维品质高、产量高、生产稳定。

(2)本发明所述的系统提高连续玄武岩纤维的品质；窑胞单元能确保拉丝前的精细温度环境与最佳成丝路程的高度一致性；应用本发明所述系统实现了在生产全过程中不添加任何有害环保的辅料，不仅节能、减排等环保外，更有利于保证纯玄武岩纤维的优异品质。